O Jackery EnergyGuard Max poderia impulsionar a mudança para baterias residenciais de grande capacidade?
Jackery EnergyGuard Max na IFA de Berlim. Foto de Larry Evans
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A Jackery apresentou recentemente o sistema de armazenamento de energia para toda a casa EnergyGuard Max em seu estande na IFA Berlin. O sistema combina o módulo de bateria Energycore de 100 kWh com o inversor PowerVault 50, ambos acomodados em gabinetes resistentes às intempéries. Também em seu estande, tive a oportunidade de conversar com seu CEO e fundador, Jack Sun. Uma coisa que ficou marcada em mim foi o objetivo principal dele de identificar os pontos problemáticos na transição para energia sustentável e encontrar soluções para esses desafios. Esses problemas podem variar desde questões de resiliência e acessibilidade até usabilidade e estética. Ao falar com um dos responsáveis pelos produtos, ele disse que o CEO deles sempre pergunta: “Qual problema você está resolvendo?”
Isso me fez começar a pensar nos problemas que o EnergyGuard Max poderia resolver. Não se trata de um sistema de backup residencial comum. Embora o modelo exibido ainda estivesse em fase pré-produção, ele será fabricado na fábrica de emissões zero da Jackery. Apesar de não ser tão grande quanto alguns sistemas de armazenamento comerciais e industriais, oferece várias vezes mais capacidade do que as baterias residenciais típicas e pesa 1,5 toneladas. Embora o design o torne um pouco mais aerodinâmico, continua sendo uma bateria de grandes dimensões: 971 mm de largura, 1531 mm de altura e 1308 mm de profundidade. Minha primeira impressão foi de que ele seria adequado para casas ou fazendas muito grandes com altas demandas energéticas. Mas seu potencial pode ir muito além disso.
A própria bateria tem uma capacidade nominal de 104 kWh e uma tensão de operação de 332,8 V. Como a bateria LFP é resfriada por líquido, assim como a maioria dos veículos elétricos, ela também deve resistir bem a carregamentos e descarregamentos repetidos com alta corrente. Além disso, assim como a maioria dos veículos elétricos, ela suporta atualizações OTA. Uma temperatura de operação que chega a -20 °C (-4 °F) a torna adequada para muitas localidades europeias, com exceção da Escandinávia.
Ao analisar as especificações do inversor PowerVault 50 que acompanha o produto, a entrada de bateria DC possui uma faixa de tensão de 150 V a 950 V e uma corrente máxima de carregamento/descarregamento de 2 X 80A. Isso oferece grande potencial para o uso com baterias de veículos elétricos em carregamento bidirecional. Com essa faixa de tensão, é possível ter um sistema de carregamento de nível 3 em casa, capaz de carregar um veículo elétrico em aproximadamente uma hora. Não é tão rápido quanto os carregadores mais rápidos, mas muito mais veloz do que os típicos de nível 2. Se carregado diariamente com eletricidade fora do pico de consumo ou energia solar, isso também é suficiente para carregar um veículo elétrico sempre que for conveniente, sem a necessidade de agendar o carregamento.
O V2G também pode ser utilizado para aproveitar as baterias relativamente grandes dos veículos. Como as pessoas querem poder sair dirigindo quando precisam, normalmente é utilizada apenas uma parte da bateria. No entanto, combinado com uma bateria maior, isso pode abrir novas oportunidades. Durante um apagão prolongado, um carro poderia se dirigir até um carregador disponível, recarregar e depois voltar para casa a fim de recarregar a grande bateria residencial. É como um tanque elétrico portátil. O carro também poderia trabalhar em conjunto com a bateria maior para ampliar a energia de reserva e a capacidade total de armazenamento.
A segurança é talvez a maior necessidade de uma bateria em casa. O sistema de baterias também incorpora o Sistema de Segurança FortiShield da Jackery, uma estrutura de segurança abrangente com 7 camadas. As proteções de segurança do inversor incluem proteção contra surtos DC/AC, detecção da resistência de isolamento, proteção contra polaridade reversa na entrada das strings fotovoltaicas, proteção contra polaridade reversa na entrada da bateria, monitoramento de falhas de aterramento, monitoramento de corrente residual, proteção contra curtos-circuitos em CA e proteção anti-ilha. Com esses recursos de segurança adicionais, a instalação de uma bateria pode tornar o fornecimento de eletricidade em casa mais seguro como um todo, atendendo a uma preocupação de alguns clientes e, ao mesmo tempo, aumentando sua resiliência.
Como este modelo é destinado à Europa, a entrada/saída de CA tem uma potência nominal de 50 kW com uma tensão nominal de 230V ou 400V. A corrente de saída para a rede é de 72,2 A em 400V, suportando sistema trifásico desequilibrado. A bateria permite tempos de comutação de apenas 10 ms, menos do que algumas baterias de UPS. Isso a tornaria útil para residências com equipamentos eletrônicos sensíveis. Se fosse oferecida nos EUA, as tensões seriam diferentes.
A residência nos EUA consome, em média, 29 kWh por dia, embora esse valor possa variar significativamente dependendo do tamanho da casa, de sua construção e da localização. Na Europa, as residências costumam usar metade a um terço disso, embora também haja variações. Em caso de interrupção prolongada no fornecimento de energia, uma bateria desse tamanho poderia manter uma casa funcionando por dias, ou até semanas, se o consumo for minimizado. Além disso, se os preços da energia atingirem seu pico durante ondas de frio ou calor extremo, a bateria poderia ajudar a evitar os piores efeitos. E uma bateria de 100 kWh poderia ser especialmente útil em aplicações fora da rede elétrica na Europa.
Embora as correntes quentes moderem a temperatura, a Europa fica muito mais ao norte do que muitos percebem. As ruas repletas de palmeiras em Mônaco estão localizadas mais ao norte do que os ventos gelados do nordeste em Portland, Maine. Por isso, os dias são muito mais curtos no inverno. Em alguns locais, o tempo nublado pode durar dias seguidos. Assim, uma residência de tamanho moderado que tenta se sustentar com energia solar poderia se beneficiar muito de uma bateria capaz de armazenar energia quando o sol está disponível.
Falando em energia solar, o inversor/bateria consegue suportar até 100 kWp de potência de entrada de painéis fotovoltaicos. Isso é mais do que a maioria dos sistemas solares residenciais. No entanto, muitas pessoas estão aumentando o consumo de eletricidade por meio da eletrificação, as temperaturas mais altas estão fazendo com que o ar-condicionado seja cada vez mais usado, e mais famílias estão adotando vários veículos elétricos. Por isso, muitas residências podem se beneficiar de sistemas solares maiores e de baterias capazes de armazenar a energia gerada para quando ela for mais necessária.
Além do armazenamento de energia, outra aplicação potencial é atuar como buffer para as demandas elétricas. Em residências mais antigas, as conexões elétricas eram frequentemente feitas antes da popularização dos ar-condicionados, quando o calor era gerado principalmente por combustíveis fósseis. Em muitos casos, as pessoas que desejam adotar sistemas elétricos enfrentam limitações. A modernização da infraestrutura elétrica pode ser cara, e a substituição de transformadores pode causar atrasos significativos. Ao carregar as baterias quando a demanda por energia é baixa e descarregá-las durante os picos de consumo, é possível reduzir a carga máxima recebida da rede elétrica.
Caso conectados à rede, esses sistemas também podem ser utilizados como parte de um sistema de usina elétrica virtual (VPP) para vender energia de volta à rede. Potencialmente, essas baterias podem se pagar rapidamente se forem usadas em um VPP.
O preço ainda não foi divulgado. A própria bateria, devido à sua maior capacidade, certamente seria mais cara do que algo como o Tesla Powerwall, mas custaria uma fração disso por kWh. Embora eu não tenha conseguido obter uma estimativa exata, a bateria de 100 kWh custaria menos do que um carro novo médio nos EUA. Os preços das baterias caíram a tal ponto que uma bateria residencial, que antes poderia ser considerada excessiva, agora está se tornando acessível. Em um país como a Alemanha, onde os preços da eletricidade são altos e podem variar drasticamente, o potencial de retorno sobre investimento é evidente. Nos EUA, onde os custos da eletricidade tendem a ser menores, isso dependeria em grande parte da estrutura tarifária das concessionárias e da possibilidade de fazer parte de um VPP.
Elevando as expectativas para armazenamento de bateria em residências
Quando o Nissan LEAF original foi lançado com uma bateria de 24 kWh e autonomia de 73 milhas segundo a EPA, alguns consideraram isso suficiente. Essa autonomia era significativamente maior do que a necessária para deslocamentos diários comuns. Muitos achavam que a possibilidade de carregar 80% da bateria em cerca de 30 minutos era um incômodo aceitável. Era possível dirigir por uma hora e depois carregar por meia hora. Mas a tecnologia evoluiu. O paradigma de uso dos veículos elétricos mudou. Poucos considerariam agora essa autonomia e tempo de recarga aceitáveis. Nesse processo, os veículos elétricos passaram de poucos adeptos iniciais para uma adoção cada vez mais massiva.
Ao considerar uma bateria de grande porte como a Energycore 100kWh, alguns podem achar que ela é desnecessária. No entanto, ela não é inadequada para todas as residências. Em um apartamento, um sistema solar de varanda como o SolarVault 3 da Jackery seria mais adequado. Mas essas baterias têm potencial para atender às necessidades dos clientes, incluindo aquelas que eles ainda não percebiam ter.
Nesse processo, as grandes baterias residenciais podem oferecer maior capacidade. Ao expandir os possíveis cenários de uso, mais pessoas as considerarão valiosas. Elas podem resolver mais problemas. Os proprietários de imóveis conseguem maior segurança energética e autossuficiência. A energia solar pode ser utilizada de forma mais eficaz, e os donos de veículos elétricos encontram maior valor e flexibilidade. Além disso, a rede elétrica pode se tornar mais verde e estável.
Mas o que você acha? As grandes baterias poderiam ser a próxima etapa no armazenamento de energia residencial?